特開 2024-92685 座屈拘束ブレース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092685

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】座屈拘束ブレース

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208794

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】岡本 勇紀

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 仁

(72)【発明者】

【氏名】平田 茂良

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 啓一

(72)【発明者】

【氏名】森 貴久

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA33

2E125AB17

(57)【要約】

【課題】重量を可及的に低減することで製作性とハンドリング性に優れ、さらには耐久性の高い座屈拘束ブレースを提供すること。
【解決手段】座屈拘束ブレース６０は、鋼製で板状の芯材１０と、芯材１０を包囲するようにして芯材１０の長手方向に亘って間欠的に配設されている、複数の筒状もしくは角筒状で鋼製の拘束材３０とを有し、拘束材３０の内面のうち、少なくとも拘束材３０の両端側にはそれぞれ、芯材１０の短手方向の両端を挟んでいる一対の第１挟持材４０Ａが二対接合されており、芯材１０が拘束材３０によって拘束される拘束区間と、芯材１０が拘束材３０によって拘束されない無拘束区間とを備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼製で板状の芯材と、
前記芯材を包囲するようにして該芯材の長手方向に亘って間欠的に配設されている、複数の筒状もしくは角筒状で鋼製の拘束材とを有し、
前記拘束材の内面のうち、少なくとも該拘束材の両端側にはそれぞれ、前記芯材の短手方向の両端を挟んでいる一対の第１挟持材が二対接合されており、
前記芯材が前記拘束材によって拘束される拘束区間と、該芯材が該拘束材によって拘束されない無拘束区間とを備えていることを特徴とする、座屈拘束ブレース。

【請求項2】

前記芯材と前記第１挟持材が、隙間を備えた状態で対向していることを特徴とする、請求項１に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項3】

前記拘束材と前記第１挟持材の長さが同じであり、
前記拘束材の内面に対して、前記第１挟持材の両端側が溶接接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項4】

前記芯材の一対の広幅面に対して、該広幅面に直交する方向に延びる鋼製のリブが接合されて、該芯材と該一対のリブにより断面十字状を呈していることを特徴とする、請求項１に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項5】

前記リブが、前記拘束材の内面もしくは内面の近傍まで延びていることを特徴とする、請求項４に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項6】

前記拘束材の内面のうち、少なくとも該拘束材の両端側にはそれぞれ、前記リブの短手方向の端部を挟む一対の第２挟持材が接合されていることを特徴とする、請求項５に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項7】

前記リブと前記第２挟持材が、隙間を備えた状態で対向していることを特徴とする、請求項６に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項8】

前記拘束材と前記第２挟持材の長さが同じであり、
前記拘束材の内面に対して、前記第２挟持材の両端側が溶接接合されていることを特徴とする、請求項６に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項9】

前記第１挟持材と前記第２挟持材が、丸鋼、異形棒鋼、鋼製の丸パイプのいずれか一種であることを特徴とする、請求項１又は６に記載の座屈拘束ブレース。

【請求項10】

前記芯材のうち、前記無拘束区間における前記拘束区間との境界位置に、前記拘束材の前記長手方向へのずれを防止するずれ止めが取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の座屈拘束ブレース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、座屈拘束ブレースに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、建物架構（柱・梁架構、屋根架構等）を形成するブレースとして、座屈防止措置が講じられた座屈拘束ブレースが適用されている。座屈拘束ブレースとしては、鋼製の芯材の周囲を鋼板のみで補剛した形態、鋼製の芯材の周囲をＲＣ（Reinforced Concrete：鉄筋コンクリート）で補剛した形態、鋼製の芯材の周囲を鋼材とモルタルで被覆した形態など、多様な補剛形態が存在する。

【0003】

ここで、特許文献１には、芯材と、芯材の両面に沿って配置した一対の拘束材とを有する座屈拘束ブレースが提案されている。この座屈拘束ブレースでは、一対の拘束材のそれぞれが、芯材側に開口している溝形鋼と、この溝形鋼の内部に充填されたモルタルもしくはコンクリートとを備えている。

【0004】

芯材における拘束材の両端から長手方向に延出して建物の躯体に接合される一対の継手板には、芯材の弱軸方向を向く両面に突出する板状のリブが設けられており、このリブの高さは、拘束材よりも高く設定されている。また、拘束材の両端には、モルタルもしくはコンクリートと溝形鋼とに渡ってリブ挿入スリットが設けられ、このリブ挿入スリットにリブの長手方向の一部が挿入されて、溝形鋼の表面から突出している。さらに、両面のリブにおける芯材長手方向中央側の端部の形状は、それぞれ中央側に向かって継手板部からの高さが次第に低くなるテーパ状であり、両面のリブでＶ字状の端部形状を成し、リブ挿入スリットの芯材長手方向中央側の端部の形状は、リブの端部形状と同様にＶ字状となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６１８４６９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の座屈拘束ブレースによれば、芯材の弱軸が面外方向を向くように設置されている場合の面外変形に対する剛性を高めることができ、さらには、必要に応じて拘束材の厚さを薄くすることができる。しかしながら、溝形鋼の内部にモルタルもしくはコンクリートが充填されることによって拘束材が形成されていることから、座屈拘束ブレースの重量が重くなり、現場における施工性や建物架構に対する影響が懸念される。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、重量を可及的に低減することで製作性とハンドリング性に優れ、さらには耐久性の高い座屈拘束ブレースを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成すべく、本発明による座屈拘束ブレースの一態様は、
鋼製で板状の芯材と、
前記芯材を包囲するようにして該芯材の長手方向に亘って間欠的に配設されている、複数の筒状もしくは角筒状で鋼製の拘束材とを有し、
前記拘束材の内面のうち、少なくとも該拘束材の両端側にはそれぞれ、前記芯材の短手方向の両端を挟んでいる一対の第１挟持材が二対接合されており、
前記芯材が前記拘束材によって拘束される拘束区間と、該芯材が該拘束材によって拘束されない無拘束区間とを備えていることを特徴とする。

【0009】

本態様によれば、板状の芯材を包囲するようにして芯材の長手方向に亘って間欠的に配設されている、複数の筒状もしくは角筒状で鋼製の拘束材を有することにより、芯材の長手方向の複数箇所を、拘束材の内面に接合されている一対の第１挟持材にて挟持することができる。これに対して、例えば、芯材の全域に筒状の拘束材が配設され、この拘束材の内面に芯材の端部を挟むようにして一対の挟持材が接合される場合では、拘束材の内面における両端近傍のみでしか挟持材の端部を接合することができず、従って挟持材の中央領域を拘束材の内面に接合できないことによって、芯材が座屈変形した際に生じる複数の変形の山を挟持材にて効果的に押さえる（押さえ付ける）ことができなくなる。

【0010】

本態様では、例えば複数の拘束区間の両端部において挟持材が拘束材の内面に接合（例えば溶接接合）されることから、結果として、芯材の長手方向に亘って配設されている複数の拘束区間の両端部に対応する位置にて、挟持材を拘束材に接合することができる。そのため、芯材の長手方向の全域のうち、特に座屈変形が顕著な中央領域における変形の山を、拘束材に接合されている挟持材にて押さえることが可能になる。このように、座屈変形した芯材の山が挟持材に押さえられること、言い換えれば、芯材の座屈変形の際の山が挟持材に直接当接することにより、座屈変形の際に芯材に生じている軸力は、直接当接する挟持材に流れ、挟持材を介してその周囲にある拘束材に流れる（芯材から間接的に拘束材に流れる）ことになるため、拘束材への軸力の伝達を緩和することができる。このことにより、座屈変形した芯材の山が拘束材に直接当接して軸力が直接拘束材に流れる場合における、拘束材の損傷や破損を抑制することが可能になり、耐久性が高く、拘束材による芯材の座屈拘束効果の高い座屈拘束ブレースを形成することができる。

【0011】

さらに、芯材と拘束材の間へのモルタルやコンクリートの充填が不要であることから重量が軽減され、製作性とハンドリング性に優れた座屈拘束ブレースとなる。

【0012】

ここで、「一対の第１挟持材が芯材の短手方向の両端を挟んでいる」とは、芯材の短手方向の２つの端部のそれぞれの例えば上下位置もしくは左右位置に、一対の第１挟持材が配設されていることを意味している。また、一対の第１挟持材が、芯材の一対の広幅面からそれぞれ離れた位置にある形態と、芯材の一対の広幅面に接触している形態があるが、芯材の座屈変形を拘束しない（芯材の座屈変形を許容して地震時のエネルギー吸収性を発揮させる）観点から、前者の形態が望ましい。

【0013】

例えば、芯材が平鋼により形成され、第１挟持材が拘束区間の長さを有している形態では、各拘束区間において、平鋼の短手方向の両端にそれぞれ一対の第１挟持材が配設されることから、合計４つの第１挟持材が拘束材の内面に接合されることになる。また、その他、第１挟持材が拘束区間の長さよりも短い短尺な部材である場合は、拘束材の内面の両端にそれぞれ４つの第１挟持材が接合されることから、合計８つの第１挟持材が拘束材の内面に接合されることになる。

【0014】

ここで、筒状の拘束材は、例えば鋼管により形成され、角筒状の拘束材は、例えば角形鋼管により形成される。

【0015】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記芯材と前記第１挟持材が、隙間を備えた状態で対向していることを特徴とする。

【0016】

本態様によれば、芯材と第１挟持材が隙間を備えた状態で対向していることにより、芯材の座屈拘束が第１挟持材にて拘束されることを抑制でき、芯材の座屈変形による地震時のエネルギー吸収性に優れた座屈拘束ブレースを形成できる。ここで、隙間として、１ｍｍ乃至数ｍｍ程度を設定できる。

【0017】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記拘束材と前記第１挟持材の長さが同じであり、
前記拘束材の内面に対して、前記第１挟持材の両端側が溶接接合されていることを特徴とする。

【0018】

本態様によれば、拘束材と長さが同じである第１挟持材の両端側が拘束材の内面に溶接接合されていることにより、拘束区間の全域において生じ得る芯材の座屈変形の際の複数の山の全てを第１挟持材にて押さえることができるため、第１挟持材に対して芯材の軸力を効果的に伝達することができ、芯材から拘束材へ軸力が直接伝達されることを抑制する効果をより一層高めることができる。さらに、拘束区間があることで、その両端側から拘束材の内面と第１挟持材とを容易に溶接することができる。

【0019】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記芯材の一対の広幅面に対して、該広幅面に直交する方向に延びる鋼製のリブが接合されて、該芯材と該一対のリブにより断面十字状を呈していることを特徴とする。

【0020】

本態様によれば、芯材の一対の広幅面に鋼製のリブが接合されて、芯材と一対のリブにより断面十字状を呈していることにより、より一層剛性の高い座屈拘束ブレースとなる。

【0021】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記リブが、前記拘束材の内面もしくは内面の近傍まで延びていることを特徴とする。

【0022】

本態様によれば、リブが拘束材の内面もしくは内面の近傍まで延びていることにより、例えばリブが短くて拘束材の内面から離れている形態に比べて、剛性の高い座屈拘束ブレースを形成できる。

【0023】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記拘束材の内面のうち、少なくとも該拘束材の両端側にはそれぞれ、前記リブの短手方向の端部を挟む一対の第２挟持材が接合されていることを特徴とする。

【0024】

本態様によれば、リブが拘束材の内面もしくは内面の近傍まで延びていることを前提として、リブの短手方向の端部を挟む一対の第２挟持材が拘束材の内面に接合されていることにより、リブが座屈変形した際に生じる複数の変形の山を第２挟持材にて効果的に押さえることが可能になる。

【0025】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記リブと前記第２挟持材が、隙間を備えた状態で対向していることを特徴とする。

【0026】

本態様によれば、リブと第２挟持材が隙間を備えた状態で対向していることにより、リブの座屈拘束が第２挟持材にて拘束されることを抑制でき、リブの座屈変形による地震時のエネルギー吸収性に優れた座屈拘束ブレースを形成できる。ここで、隙間としては、第１挟持材と芯材の間の隙間と同様に、１ｍｍ乃至数ｍｍ程度を設定できる。

【0027】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記拘束材と前記第２挟持材の長さが同じであり、
前記拘束材の内面に対して、前記第２挟持材の両端側が溶接接合されていることを特徴とする。

【0028】

本態様によれば、拘束材と長さが同じである第２挟持材の両端側が拘束材の内面に溶接接合されていることにより、拘束区間の全域において生じ得るリブの座屈変形の際の複数の山の全てを第２挟持材にて押さえることができるため、第２挟持材に対してリブの軸力を効果的に伝達することができ、リブから拘束材へ軸力が直接伝達されることを抑制する効果をより一層高めることができる。さらに、拘束区間があることで、その両端側から拘束材の内面と第２挟持材とを容易に溶接することができる。

【0029】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様において、
前記第１挟持材と前記第２挟持材が、丸鋼、異形棒鋼、鋼製の丸パイプのいずれか一種であることを特徴とする。

【0030】

本態様によれば、第１挟持材と第２挟持材が、丸鋼、異形棒鋼、鋼製の丸パイプのいずれか一種であることにより、芯材やリブが座屈変形した際の山と挟持材が点接触することになり、例えば芯材等と挟持材が面接触する場合と比べて接触面積を小さくできる。このことにより、芯材等と挟持材の間に生じ得る摺動摩擦力を低減でき、摺動摩擦力に起因する挟持材の破損を抑制できる。

【0031】

また、本発明による座屈拘束ブレースの他の態様は、
前記芯材のうち、前記無拘束区間における前記拘束区間との境界位置に、前記拘束材の前記長手方向へのずれを防止するずれ止めが取り付けられていることを特徴とする。

【0032】

本態様によれば、芯材の無拘束区間における拘束区間との境界位置に、拘束材の長手方向へのずれを防止するずれ止めが取り付けられていることにより、芯材と第１挟持材の間に隙間がある形態であっても、芯材の拘束区間に対して拘束材をずれることなく位置合わせできる。

【発明の効果】

【0033】

以上の説明から理解できるように、本発明の座屈拘束ブレースによれば、重量を可及的に低減することで製作性とハンドリング性に優れ、さらには耐久性の高い座屈拘束ブレースを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の平面図である。

【図2】図１のII方向から見た座屈拘束ブレースの一部の斜視図である。

【図3】図２のIII－III矢視図であって、拘束材の途中で切断した縦断面図である。

【図4】座屈拘束ブレースが圧縮力を受け、芯材が座屈変形している際の第１挟持材の作用を説明する図である。

【図5】図３に対応する図であって、実施形態に係る座屈拘束ブレースの変形例を示す図である。

【図6】図３に対応する図であって、実施形態に係る座屈拘束ブレースの他の変形例を示す図である。

【図7】図３に対応する図であって、実施形態に係る座屈拘束ブレースのさらに他の変形例を示す図である。

【図8】図３に対応する図であって、実施形態に係る座屈拘束ブレースのさらに他の変形例を示す図である。

【図9】図２に対応する図であって、実施形態に係る座屈拘束ブレースのさらに他の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、実施形態に係る座屈拘束ブレースについて、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

【0036】

［実施形態に係る座屈拘束ブレース］
図１乃至図９を参照して、実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る座屈拘束ブレースの一例の平面図であり、図２は、図１のII方向から見た座屈拘束ブレースの一部の斜視図であり、図３は、図２のIII－III矢視図であって、拘束材の途中で切断した縦断面図である。また、図４は、座屈拘束ブレースが圧縮力を受け、芯材が座屈変形している際の第１挟持材の作用を説明する図である。

【0037】

座屈拘束ブレース６０は、鋼製で板状の芯材１０と、芯材１０を包囲するようにして芯材１０の長手方向に亘って間欠的に配設されている、複数（図示例は３つ）の筒状で鋼製の拘束材３０とを有する。

【0038】

座屈拘束ブレース６０は、芯材１０が拘束材３０によって拘束される拘束区間（長さｔ１）と、芯材１０が拘束材３０によって拘束されない無拘束区間（長さｔ２）とを備えている。さらに、芯材１０の両端側には、座屈拘束ブレース６０が不図示の架構に組み込まれた際に、架構を構成する梁と柱の隅角部にあるガセットプレートにボルト接合されるように、芯材１０の両側に一対の拡幅片１５が溶接接合され、芯材１０と拡幅片１５の双方に開設されているボルト孔１０ａ，１５ａとガセットプレートに開設されているボルト孔に対して所定本数のボルトが挿通されるようになっている。

【0039】

芯材１０は、ＳＮ材（建築構造用圧延鋼材）や、ＬＹＰ材（極低降伏点鋼材）等の降伏点の低い鋼材にて形成されており、これらの材料からなる芯材１０を適用することにより、芯材１０の降伏による地震エネルギー吸収性が良好になる。

【0040】

一方、拘束材３０は、鋼管により形成されており、鋼管の直径（内径）と芯材１０の短手方向の幅が同程度となるように双方の寸法が設定され、従って芯材１０の端部は拘束材３０の内面３２に接触するか、もしくはその近傍に位置している。ここで、拘束材３０は、鋼管以外にも、角形鋼管等により形成されて角筒状を呈していてもよい。

【0041】

図２と図３に明りょうに示すように、芯材１０の一対の広幅面１１の中央には、芯材１０の長手方向に沿うように一対の鋼製のリブ２０が溶接接合されている。

【0042】

より具体的には、一対のリブ２０は芯材１０に対してその短手方向の幅の中央位置に接合されており、リブ２０の端部も芯材１０と同様に拘束材３０の内面３２に接触するか、もしくはその近傍に位置している。

【0043】

図１に示すように、一対のリブ２０の両端にも、芯材１０と同様に拡幅片２５が溶接接合されており、架構を構成する上記ガセットプレートに溶接接合されている不図示のフィンスチフナにボルト接合されるように、リブ２０に開設されている不図示のボルト孔及び拡幅片２５に開設されているボルト孔２５ａと、フィンスチフナに開設されているボルト孔に対して、所定本数のボルトが挿通されるようになっている。

【0044】

このように、架構の隅角部からはガセットプレートと一対のフィンスチフナによる断面十字状のブラケットが面内に張り出し、これに対して、座屈拘束ブレース６０の端部にある、芯材１０と拡幅片１５，及びリブ２０と拡幅片２５による断面十字状の接合部が強固にボルト接合されることになる。

【0045】

拘束材３０の内面３２のうち、拘束材３０の短手方向の両端側にはそれぞれ、芯材１０の両端を挟んでいる一対の第１挟持材４０Ａが二対接合されている。

【0046】

より具体的には、図２と図３に示すように、芯材１０の短手方向の両端においてそれぞれ、芯材１０の広幅面１１から幅ｔ３の隙間Ｇ１を介して一対の第１挟持材４０Ａが配設され、拘束材３０の内面３２の端部３１側に溶接接合（溶接部５０を介して接合）されている。

【0047】

ここで、図２と図３に示す第１挟持材４０Ａは、丸鋼もしくは異形棒鋼により形成されている。また、隙間Ｇ１の幅ｔ３は、１ｍｍ乃至数ｍｍ程度に設定されており、芯材１０に軸力（圧縮力）が作用した際の座屈変形を許容する（座屈変形を拘束しない）幅となっている。

【0048】

一方、拘束材３０の内面３２のうち、リブ２０の端部側にも、リブ２０の端部を挟んでいる一対の第２挟持材４０Ｂが接合されている。

【0049】

より具体的には、図２と図３に示すように、リブ２０の端部において、リブ２０の広幅面２１から幅ｔ４の隙間Ｇ２を介して一対の第２挟持材４０Ｂが配設され、拘束材３０の内面３２の端部３１側に溶接接合（溶接部５０を介して接合）されている。

【0050】

第２挟持材４０Ｂも丸鋼もしくは異形棒鋼により形成されている。また、隙間Ｇ２の幅ｔ４も、１ｍｍ乃至数ｍｍ程度に設定されており、リブ２０に軸力が作用した際の座屈変形を許容する幅となっている。

【0051】

第１挟持材４０Ａと第２挟持材４０Ｂの長さは、いずれも拘束材３０の長手方向の長さと同じであり、従って拘束区間の長さｔ１に設定されている。

【0052】

このように、芯材１０の短手方向の両端が隙間Ｇ１を備えた状態で一対の第１挟持材４０Ａにて挟まれていることにより、芯材１０の長手方向に亘って配設されている複数の拘束区間の両端部に対応する位置にて、第１挟持材４０Ａを拘束材３０の内面３２に溶接接合することができる。さらには、拘束材３０の内部における所定位置（左右にある一対の第１挟持材４０Ａにて挟まれた位置）に芯材１０を配設することができる。

【0053】

図４に示すように、芯材１０に軸力Ｎ（圧縮力）が作用してＸ１方向に座屈変形した際には、座屈変形の際の山１０'が第１挟持材４０Ａに押さえられることになる。言い換えれば、芯材１０の座屈変形の際の山１０'が、第１挟持材４０Ａに直接当接することになる。このことにより、座屈変形の際に芯材１０に生じている軸力Ｎ（圧縮力）は、直接当接する第１挟持材４０ＡへＸ２方向に流れ、第１挟持材４０Ａを介してその周囲にある拘束材３０へＸ３方向に流れる（芯材１０から間接的に拘束材３０に流れる）ことになるため、拘束材３０への軸力Ｎの伝達を抑制することができる。

【0054】

また、芯材１０の長手方向において複数の拘束材３０が間欠的に配設されていることにより、芯材１０の長手方向の全域のうち、特に座屈変形が顕著な中央領域における座屈変形の際の山１０'を、拘束材４０に接合されている第１挟持材４０Ａにて押さえることが可能になる。

【0055】

例えば、芯材の全域に筒状の拘束材が配設され、この拘束材の内面に芯材の端部を挟むようにして一対の挟持材が接合される形態では、拘束材の内面における両端近傍のみでしか挟持材の端部を接合することができず、挟持材の中央領域を拘束材の内面に接合することができない。そのため、芯材の中央領域における座屈変形の際の山を、挟持材にて十分に押し付けることができなくなるため、芯材の軸力が拘束材に作用し易くなり、拘束材の破損の可能性が高くなる。

【0056】

座屈拘束ブレース６０によれば、座屈変形の際の山１０'が拘束材３０に直接当接して軸力が直接拘束材３０に流れる場合における、拘束材３０の損傷や破損を抑制することが可能になり、耐久性が高く、拘束材３０による芯材１０の座屈拘束効果の高い座屈拘束ブレース６０の形成に繋がる。

【0057】

さらに、芯材１０と第１挟持材４０Ａが隙間Ｇ１を備えた状態で対向していることにより、芯材１０の座屈拘束が第１挟持材４０Ａにて拘束されることを抑制でき、芯材１０の座屈変形による地震時のエネルギー吸収性に優れた座屈拘束ブレース６０を形成できる。

【0058】

以上のことは、リブ２０の端部を隙間Ｇ２を介して一対の第２挟持材４０Ｂが挟んでいる構成に関しても妥当するものであり、一対の第２挟持材４０Ｂによって同様の効果が奏されることになる。

【0059】

また、無拘束区間では芯材１０とリブ２０の周囲に拘束材３０が存在しないことから、拘束区間よりも長さを短くして芯材１０等の座屈耐力を高めることが望ましい。尚、座屈長さは、細長比と芯材１０及びリブ２０の断面二次半径の積により算定されること、芯材１０とリブ２０がその長手方向に均一な断面を有することから無拘束区間と拘束区間で芯材１０とリブ２０の断面二次半径が同一であることより、無拘束区間の長さを相対的に短くし、細長比を相対的に小さくすることによって、拘束材のない無拘束区間における芯材１０とリブ２０の座屈を生じ難くできる。

【0060】

一例として、拘束区間の長さｔ１を１ｍ程度とし、無拘束区間の長さｔ２を０．５ｍ程度として、全体の長さが５ｍ乃至７ｍ程度の座屈拘束ブレース６０を製作できる。

【0061】

座屈拘束ブレース６０の製作においては、まず、各拘束材３０の内面３２に対して、一対の第１挟持材４０Ａを二対配設し、一対の第２挟持材４０Ｂを二対配設して、拘束材３０の両端から手の届く範囲において隅肉溶接等を行うことにより、溶接部５０を介して各挟持材を溶接接合する。

【0062】

次に、一対のリブ２０が溶接接合されている芯材１０を、各一対の第１挟持材４０Ａと一対の第２挟持材４０Ｂの間に挿入するようにして複数（図示例は３つ）の拘束材３０を芯材１０とリブ２０の周囲に挿入していく。

【0063】

次に、各拘束材３０を芯材１０における３つの拘束区間に位置合わせした後、芯材１０の狭幅面１２のうち、無拘束区間における拘束区間との境界位置に、拘束材３０の長手方向へのずれを防止する、ずれ止め１８を溶接接合する。

【0064】

さらに、芯材１０とリブ２０の両端部にそれぞれ、拡幅片１５，２５を溶接接合することにより、ずれ止め１８と拡幅片１５，２５にて各拘束材３０の長手方向へのずれが防止された座屈拘束ブレース６０が製作される。

【0065】

座屈拘束ブレース６０によれば、芯材１０と拘束材３０の間へのモルタルやコンクリートの充填が不要であることから、全体の重量が軽減され、製作性とハンドリング性に優れた座屈拘束ブレースとなる。

【0066】

次に、図５乃至図９を参照して、座屈拘束ブレース６０の変形例について説明する。

【0067】

図５に示す例は、リブ２０の端部を挟む第２挟持材４０Ｂ（図３参照）を省略している形態である。

【0068】

芯材１０に対して一対のリブ２０が接合されていることにより、リブ２０のない座屈拘束ブレースに比べて剛性は高められる。その上で、圧縮力が作用した際の座屈変形は芯材１０に顕著に生じ、リブ２０はあくまでも芯材１０の補強部材であるとの設計思想の下では、リブ２０の座屈変形を考慮する必要がなくなるため、リブ２０からの軸力を押さえる第２挟持材４０Ｂを不要にできる。

【0069】

一方、図６に示す例は、長さの短い一対のリブ２０Ａを備えている形態である。座屈拘束ブレースに要求される剛性に応じて、リブ２０Ａの長さを図３，５等に示すリブ２０のように拘束材３０の内面３２までの長さとする必要のない場合には、可及的に短いリブ２０Ａを適用することにより、座屈拘束ブレースの剛性を高めつつ、製作コストを低減できて好ましい。

【0070】

一方、図７に示す例は、リブを不要とし、芯材１０のみが拘束材３０の内部に配置されている形態である。芯材１０の剛性と複数の拘束材３０のみによって所望の性能を満足する場合には、リブを省略することで製作コストをさらに低減することができる。

【0071】

ここで、リブが存在しない形態では、リブが存在する形態に比べて、無拘束区間の長さｔ２をより短くすることによって、無拘束区間における芯材１０の座屈を生じ難くするのが望ましい。

【0072】

一方、図８に示す例は、鋼製の丸パイプにより形成される、第１挟持材４０Ｅと第２挟持材４０Ｆが適用されている形態である。丸鋼や異形棒鋼に比べて相対的に大径になるものの、中空構造であることから座屈拘束ブレースの軽量化に寄与しながら、芯材１０やリブ２０の座屈変形の際の山を押さえる効果を奏することができる。

【0073】

さらに、図９に示す例は、拘束区間の長さよりも短い、短尺の第１挟持材４０Ｃと第２挟持材４０Ｄが適用されている形態である。この形態では、拘束材３０の両端部３１側にそれぞれ４本ずつの第１挟持材４０Ｃと第２挟持材４０Ｄが溶接部５０を介して接合されることになる。

【0074】

その他、図示を省略するが、図５乃至７，及び図９の変形例において、図８に示す鋼製の丸パイプが挟持材に適用されてもよい。

【0075】

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【符号の説明】

【0076】

１０：芯材
１０'：座屈変形の際の山
１０ａ：ボルト孔
１１：広幅面
１２：狭幅面
１５：拡幅片
１５ａ：ボルト孔
１８：ずれ止め
２０，２０Ａ：リブ
２１：広幅面
２５：拡幅片
２５ａ：ボルト孔
３０：拘束材
３１：端部
３２：内面
４０Ａ，４０Ｃ，４０Ｅ：第１挟持材
４０Ｂ，４０Ｄ，４０Ｆ：第２挟持材
５０：溶接部
６０：座屈拘束ブレース
Ｇ１，Ｇ２：隙間
Ｎ：軸力（圧縮力）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】